Kalibratie Standaarden Beheersen: Navigeren door de Uitdagingen van Precieze Meting

De Standaarden Zijn Ofwel Eenvoudig en Voor de Hand Liggend — Ofwel Niet

Instrumentkalibratie is een vitaal aspect van kwaliteitscontrole, die alles raakt van de geometrische parameters op tekeningsspecificaties tot de methoden die gebruikt worden om precisie metalen onderdelen te meten en te inspecteren.

Toch zijn er enkele uitdagingen (durven we zeggen, hoofdpijn?) betrokken bij de kalibratie standaarden voor diverse meet- en inspectiehulpmiddelen. Hoewel kalibratie in theorie absoluut is, zijn er veel redenen waarom het niet precies absoluut is.

Zelfs de gedeelde aannames over kalibratie standaarden zijn niet zonder uitdagingen. Bijvoorbeeld, hoewel er geaccepteerde temporele intervallen zijn, kan technisch gezien een apparaat minuten na kalibratie al weer out-of-calibration zijn.

Daarnaast wordt de traceerbaarheid van de documenten die voor kalibratie worden gebruikt, normaal gesproken teruggetraceerd naar een standaard die is vastgelegd door het National Institute of Standards and Technology (NIST). Echter, er zijn omstandigheden waar er simpelweg geen NIST-standaarden voor kalibratie zijn.

Verschillen in Terminologie

Meetapparatuur wordt bijna altijd gekalibreerd, maar er zijn zeker functionele aspecten van productieapparatuur die binnen specificaties moeten zijn en daarom ook gekalibreerd moeten worden. Echter, zelfs de term kalibratie is onderwerp van enige interpretatie:

• Als iemand zegt dat ze een kalibratie uitvoeren, voeren ze daadwerkelijk een actie uit om een apparaat terug in specificatie te brengen?
• Of bedoelen ze met "kalibreren" simpelweg dat ze apparaten controleren om te zien of ze nog functioneren binnen de gespecificeerde tolerantie volgens de kalibratie standaarden?

Bijvoorbeeld, wanneer we onze ovens hier bij Metal Cutting kalibreren, controleren we of ze temperaturen correct weergeven. Als een oven niet correct werkt, wordt hij buiten kalibratie geacht, en we repareren het en voeren de temperatuurkalibratieprocedure opnieuw uit.

Terwijl ovens niet uitgezonden kunnen worden om te worden gekalibreerd, worden andere gespecialiseerde hulpmiddelen die we gebruiken regelmatig uitgezonden voor kalibratie, met het doel om ze terug in specificatie te brengen. Dit kan het reinigen van een apparaat of het programmeren ervan om op een bepaalde manier te meten omvatten. Voor deze categorie apparatuur is kalibratie meer aan heropbouw dan aan aanpassing gerelateerd.

Gebrek aan Traceerbare Kalibratie Standaarden

Voor sommige dingen is het eenvoudig om de objecten of concepten te verbeelden die als basis dienen voor de vastgestelde kalibratie standaarden. Bijvoorbeeld, het is makkelijk om traceerbare NIST-kalibratiestandaarden te krijgen voor onderdelen die 1,0 inch (25,4 mm) lang zijn of 0,04 inch (1 mm) in diameter.

Echter, het kan moeilijk zijn om een traceerbare standaard te krijgen voor een onderdeel dat heel lang is of een diameter die heel groot of heel klein is.

Bijvoorbeeld, een standaard van 2 meter lang of 10 micron in diameter is simpelweg te lastig om te hanteren, om tegengestelde redenen. En wat dink je van kalibreren voor elektrische weerstand, zoals de ohm-weerstand van gedemineraliseerd water?

Er zijn technieken en methoden voor het kalibreren van al deze zaken. Echter, ze zijn niet zo eenvoudig als kalibreren voor makkelijk te hanteren lengtes en diameters.

In het werk dat we doen met specialiteitsmetalen hier bij Metal Cutting Corporation, worden we vaak gevraagd ervoor te zorgen dat er geen scheuren of gaten in het metaal zitten dat we ofwel worden aangeleverd om te verwerken of dat we zelf inkopen en namens onze klanten leveren. Eddy-currenttesten (ECT) is een bekende en interessante methode die we gebruiken die subtiele technieken omvat om metalen onderdelen te inspecteren op oppervlaktefouten zoals scheuren.

Echter, een waarheid over ECT is dat er geen NIST-traceerbare standaard is om voor kalibratie te gebruiken. Daarom worden voor foutdetectie referentistandaarden gemaakt door kunstmatige defecten te creëren, zoals EDM-kerven. Deze referentistandaarden worden gebruikt om ECT-parameters in te stellen zoals frequentie, amplitude en gevoeligheid.

Toleranties en Andere Afhankelijkheden

Fabricanten willen allemaal dat kalibratie een onafhankelijke referentie is van een onveranderlijke standaard. Echter, alle kalibratie omvat enige afhankelijkheid tussen de NIST-standaard die in een kluis bestaat en alles wat daarna gemeten wordt in de leveringsketen.

Dus, of het nu een A2LA-lab is dat vertrouwt op hun referentie terug naar het object in de kluis of een fabrikant die vertrouwt op objecten die gerefereerd zijn naar het onafhankelijke lab's object, er is altijd een reeks contingenties in de uitvoering van elk kalibratiesysteem, evenals toleranties in het systeem.

Bijvoorbeeld, de impact van gestapelde toleranties moet overwogen worden. Als u een stuk apparatuur uitzendt voor kalibratie, moet u erop leten om rekening te houden met:

• De tolerantie van het te kalibreren apparaat
• PLUS de tolerantie van de pen die gebruikt wordt om het apparaat te kalibreren
• PLUS de tolerantie van het lab dat de taak uitvoert

Decimaalpunt Kwesties

Een ander probleem dat vaak opduikt met kalibratie standaarden is, hoeveel decimalen uit (hoeveel nullen) moet de kalibratie zijn? Hier bij Metal Cutting gebruiken we een Klasse XXX penmeter met een tolerantie van 0,000020 inch (0,000508 mm) om iets te kalibreren met een veel losser tolerantie, zoals een handmicrometer die uitgaat tot 0,00005 inch (0,00127 mm).

Een ander interessant dimensionaal probleem is dat als een A2LA-lab een object meet met een nominaal van 1,000000 inch om 1,000003 inch te zijn met hun NIST-traceerbare apparatuur, dan wordt 1,000003 inch de nieuwe norm. Dat is, het wordt de nieuwe afmeting voor het kalibreren van meetapparatuur die uitleest tot zes decimalen.

Corroboratie Over Apparaten, Kalibratiemethode en Toleranties

Daarnaast kunnen twee verschillende mensen een onderdeel meten, elk met een gekalibreerd apparaat dat in perfecte werking is en binnen de grenzen van de gespecificeerde tolerantie, en toch kan er nog een verschil in hun metingen zijn. Misschien gebruikt de ene een apparaat gekalibreerd aan het hogere einde van het tolerantiebereik, terwijl de ander een apparaat gebruikt gekalibreerd aan het lagere einde.

Vooral met precisieonderdelen die heel kleine metingen hebben, is de vraag of gekalibreerde meting consistente meting is dit nog een potentieel probleem. Het vereist het bevestigen dat gebruikers niet alleen meten met dezelfde apparaten, maar ook dat de apparaten gekalibreerd zijn met dezelfde methode en tot dezelfde tolerantie.

Drie Onderscheidingen in Kalibratie Standaarden

Uiteindelijk kunt u zeggen dat er eigenlijk drie onderscheidingen in kalibratie standaarden zijn:

• De duidelijke standaarden, zoals NIST-traceerbare gekalibreerde penmeters voor go/no-go inspectie van lengtes of diameters
• De niet-zo-duidelijke, zoals die voor temperatuur en andere kenmerken waarvoor er geen objecten zijn die de standaarden definiëren
• Die dingen waarvoor er simpelweg geen kalibratie standaarden zijn, zoals ECT

Hier bij Metal Cutting, waar we elke dag duizenden kleine metalen onderdelen produceren, zijn deze overwegingen vitaal voor het handhaven van onze kwaliteitscontrole standaarden, zodat we hoogwaardige precisieonderdelen kunnen leveren die voldoen aan klantspecificaties.